5-3（计数器的测量误差）.docVIP

课题 5．4电子计数器的测量误差 课型 新课 授课班级 授课时数 2 教学目标 1．理解电子计数器测量误差的来源 2．会采取措施减小量化误差对测量结果的影响 3．能正确使用电子计数器测量信号的频率、周期等基本参数 教学重点 1．重点分析量化误差 2．频率测量误差分析 3．周期测量误差分析 教学难点 测量准确度与总计数值N有关 学情分析 教学效果 教后记 复习 5.4电子计数器的测量误差 5.4.1误差来源 1、量化误差（计数误差） 由于主门的开启和计数脉冲的到达在时间关系上是随机的。因此，在相同的主门开启时间内，计数器对同样的脉冲串进行计数时，计数结果不一定相同，因而产生了误差。 （1）这种误差的极限是±1个数码，又称±1误差。 （2）特点：不论计数值N多大，其绝对误差都是±1，它的相对误差为 γN=×100%=×100% （3）最终计数值N越大，量化误差的影响越小。这正是在测量时要求尽量增加测量结果有效数字位的原因所在。 2、标准频率误差ΔfS/fS 电子计数器在测量频率和时间时都是晶体振荡器产生的各种标准时间为时间信号基准的。如果标准时间信号不准或不稳定，则会产生测量误差。 这项误差影响往往可以忽略不计。 3、触发误差 在输入通道将信号转换为标准脉冲时，存在各种干扰和噪声的影响，同时用作整形的施密特电路进行转换时，电路本身的触发电平还可能产生漂移，从而引入触发误差。 误差的大小与被测信号的大小和转换电路的信噪比有关。 5.4.2 频率测量误差分析 测频误差主要由量化误差决定。 =±=±=± 1、测频率误差与被测信号频率和闸门时间有关： 被测信号频率fx一定时，增大闸门时间T可以减小测频误差。或者说增大计数结果N可减小测频误差。 2、当被测信号频率fx相当低时，不宜采用直接测频方法，可采用测量周期法，先测出Tx然后再求 fx。 5.4.3 周期测量误差分析 主要讨论量化误差的影响。 ==±=±=±fx·Ts 1、量化误差对周期测量误差的影响随着被测信号频率的升高而增大。 2、增大计数结果N值可减小测量误差，采用多周期法将被测信号分频以增加主门开启时间可达到这个目的。 =±=±=±fx· 3、当被测信号频率过高时，宜采用直接测频法，先测量频率fx后再求Tx 综上所述： 当fx较低时，宜采用测周期法； 当fx较高时，宜采用直接测频法。必然存在某个频率，用两种方法测量效果相同，这个频率称中界频率fz，可由下式求得： 中界频率的大小与测频时所选定的闸门时间及测周期时时标脉冲的周期有关。 这种误差是利用计数原理进行测量的仪器所固有的，不可避免的。 练习 习题： 5.8 小结 1、分析测量误差的来源及减小措施。 2、测量准确度与总计数值N有关。 3、要提高测量准确度，减少量化误差的影响，就要延长计数时间，或减小计数脉冲周期，或同时采用两种措施。这个原则适用于各种测量，不过在进行不同测量时，具体措施稍有不同而已。 布置作业 习题：5.9  《电子测量仪器》-电子教案 1